Melhor resposta
Existem muitos impactos importantes da física na ciência da computação.
1. Física de discos giratórios . A quantidade de dados que podem ser armazenados e recuperados de unidades de disco giratórias é controlada pela velocidade com que giram. O limite dessa velocidade é obviamente um problema material, mas a física do spin e o impacto direto dessa velocidade no armazenamento de dados e na latência são críticos para a ciência da computação moderna. A maioria das unidades de disco de computador pessoal de uma determinada geração são aproximadamente semelhantes nesse aspecto. Mas, no mundo dos negócios, existem escolhas importantes a serem feitas entre discos que giram a 7200 RPM ou 10000 RPM ou 15000 RPM (e cada vez mais discos de estado sólido que não giram, mas isso não é relevante para esta resposta).
Um disco girando a 7200 RPM provavelmente não será capaz de sustentar mais de 100-120 ações por segundo (leituras ou gravações). Esse valor pode ser facilmente o dobro de um disco girando a 15000 RPM. Agora, o disco que gira mais lentamente pode ser maior (de volta à questão dos materiais), mas se você não conseguir ligar / desligar os dados desse disco maior rapidamente ou em escala, terá que comprar mais uma tonelada deles para arquitetar uma solução que tenha o mesmo desempenho. Isso pode significar muito custo extra em espaço / energia / capacidade desperdiçada, etc.
2. Velocidade da luz . A velocidade da luz é diretamente relevante para a ciência da computação de várias maneiras. Parece uma velocidade gigantesca, mas dados os milhões de cálculos que acontecem em uma CPU ou GPU, as frações de um microssegundo importam. Nas telecomunicações de longa distância, a velocidade da luz é diretamente relevante novamente. Todas as fibras ópticas operam enviando pulsos de luz. Cada pulso de luz é um bit de dados (1 ou 0). Os lasers podem criar pulsos muito discretos e enviá-los para fora, mas a física bruta da velocidade da luz em uma fibra de vidro dita quanto tempo levará para fazer essa parte descer pelo vidro.
Existem alguns pontos de partida. Existem vários outros que você também pode examinar
1.) Taxa de geração de calor em um semicondutor (CPU) e seu efeito em sua condutividade. Basicamente, a razão pela qual você precisa de uma sincronização de calor de 2 libras para sua CPU do tamanho de uma unha de polegar.
2.) Há também uma série de propriedades físicas brutas sobre como a luz rebate e reflete na superfície interna do cordão de vidro que dita o comprimento de um único pedaço de fibra antes que o sinal se degrade a ponto de não poder mais ser lido. Existem muitos white papers facilmente pesquisáveis sobre fibra “monomodo” e “multimodo” e suas propriedades. Em um dos meus treinamentos, há muito tempo, era até possível calcular o comprimento em pés / metros de um dado dado sendo enviado por um cabo / fibra com base nas propriedades físicas.
Resposta
Se você quiser fazer o cara original, pode inverter a pergunta e responder à muito mais interessante “qual é a importância da ciência da computação para a física?”.
A física é um campo em grande expansão no direção de ciência da computação e (super) cálculo numérico. Quase todos os campos da física moderna exigem computação numérica que eventualmente é muito grande e exigente tanto no hardware quanto no algoritmo e na paralelização.
Caso contrário, você terá um monte de fenômenos que pode descrever. No final das contas, tudo é físico, desde o sempre encolhendo (graças à física do estado sólido e Fotolitografia ) Transistores usados na CPU para o calor gerado pela lei de Ohm dissipação por meio da Termodinâmica . A partir da informação transportada por elétrons ou fótons ( Fibra óptica ) para o armazenamento de informações por Magnetoestricção (HD) ou MOSFET de porta flutuante (SSD). Dependendo da profundidade da sua tarefa, você pode elaborar isso. Todos os argumentos acima podem ser estudados por toda a vida e compreendendo apenas uma pequena parte.